Ako základné zariadenie na dosiahnutie efektívnej premeny energie, formovací proces spínaného zdroja priamo ovplyvňuje štrukturálnu presnosť produktu, účinnosť tepelného manažmentu, spoľahlivosť elektrickej izolácie a konzistenciu v hromadnej výrobe. Proces formovania zahŕňa nielen spracovanie a montáž mechanických konštrukčných komponentov, ale aj výrobu dosiek plošných spojov (PCB), balenie magnetických komponentov, vytváranie štruktúry rozptylu tepla a celkovú integráciu. Musí sa dosiahnuť systematická rovnováha medzi materiálovými vlastnosťami, presnosťou spracovania a prispôsobivosťou procesu, aby sa splnili prísne požiadavky moderných elektronických zariadení na miniaturizáciu napájania, vysokú hustotu výkonu a vysokú spoľahlivosť.
Lisovanie kovových konštrukčných komponentov je základom pre výrobu krytov spínaných zdrojov a chladičov. Medzi bežne používané materiály patria za studena -valcované oceľové plechy, galvanizované oceľové plechy, profily z hliníkových zliatin a tlakovo liate-hliník. Spôsob spracovania závisí od konštrukčnej zložitosti a požiadaviek na presnosť. Lisovanie je vhodné pre sériovú výrobu pravidelne tvarovaných dielov, efektívne tvarovanie bočných stien puzdra, montážnych dosiek a rebier chladiča pri zabezpečení rozmerových tolerancií a presnosti polohy prostredníctvom foriem. Procesy ohýbania a zvárania sa používajú na konštrukciu trojrozmerných rámov a spojovacích komponentov, ktoré si vyžadujú kontrolu tepelne-ovplyvnenej zóny, aby sa zabránilo deformácii a lokalizovanému zoslabeniu. Tlakové liatie je vhodné najmä pre zložité nepravidelné tvary a tenkostenné-konštrukcie, čo umožňuje presné rebrá a montážne výstupky v jedinom procese tvárnenia, čím sa zvyšuje plocha rozptylu tepla a mechanická pevnosť. Kladie však mimoriadne vysoké nároky na konštrukciu foriem a procesy odlievania, vyžadujúce presnú kontrolu pórovitosti a defektov zmrašťovania. Procesy povrchovej úpravy, ako je elektrostatické striekanie, eloxovanie alebo elektroforetické nanášanie, nielen zlepšujú odolnosť proti korózii, ale zlepšujú aj vzhľad a izolačné vlastnosti.
Výroba DPS je rozhodujúca pre vytvorenie obvodov spínaného napájania. Bežne sa používajú FR-4 alebo hliníkové substráty s vysokou tepelnou vodivosťou. Prvý ponúka vynikajúcu elektrickú izoláciu a mierne náklady, zatiaľ čo druhý tiež poskytuje odvod tepla, vďaka čomu je vhodný pre konštrukcie s vysokou hustotou výkonu. Prenos vzoru využíva fotolitografiu a leptacie procesy na vytvorenie presných vodivých čiar, pričom šírka čiar a medzery sú potrebné na splnenie požiadaviek na prúdovú zaťažiteľnosť a vysoké-napäťové izolácie. Viacvrstvové stohovanie dosiek a zaslepenie/zakopanie prostredníctvom procesov môže dosiahnuť vysokú-hustotu kabeláže a vynikajúce tienenie v obmedzenom priestore, ale je potrebné kontrolovať presnosť zarovnania laminácie a rovnomernosť dielektrickej hrúbky, aby sa zabránilo nesúladu impedancie a presluchom. Procesy povrchovej úpravy, ako je ponorné zlato, cínovanie alebo OSP (spájkovanie organickým tokom), ovplyvňujú spoľahlivosť spájkovania a odolnosť voči oxidácii a mali by sa vyberať podľa servisného prostredia a procesu montáže. Pre silnoprúdové cesty je možné použiť hrubšie medené alebo vložené medené bloky na zníženie strát vo vedení a nárastu teploty.
Proces lisovania magnetických komponentov určuje výkon a konzistenciu transformátorov a induktorov. Materiál rámu je väčšinou vysokoteplotne odolný technický plast alebo bakelit, ktorý si vyžaduje dobrú rozmerovú stabilitu a pevnosť izolácie; magnetické jadro je vyrobené hlavne z feritu, práškového zliatinového jadra alebo nanokryštálov a metódy lisovania zahŕňajú rezanie, brúsenie a toroidné vinutie. Procesy navíjania sa delia na manuálne a plne automatizované navíjanie. Prvý z nich je flexibilný a vhodný pre vzorky a malé šarže, zatiaľ čo druhý môže zabezpečiť konzistentnosť závitov, napätia a káblov v hromadnej výrobe, čím sa zníži distribuovaná kapacita a úniková indukčnosť. Procesy vákuovej impregnácie a epoxidového zalievania môžu fixovať vinutia, zlepšiť mechanickú pevnosť a odolnosť proti vlhkosti, ale je potrebné venovať pozornosť zosúladeniu zmršťovania pri vytvrdzovaní a tepelnej rozťažnosti, aby sa zabránilo poškodeniu magnetického jadra alebo vývodov napätím.
Formovanie konštrukcie na odvádzanie tepla musí zohľadňovať dráhu vedenia tepla aj aerodynamické charakteristiky. Hliníkové extrúzne profily sú formované do súvislých rebrových štruktúr prostredníctvom extrúzie; tento proces je vyspelý a má nízke{1}}náklady a je vhodný pre bežné konštrukcie plutiev. Frézovanie a presné CNC obrábanie môže realizovať zložité zakrivené povrchy a nepravidelné prietokové kanály, čím sa optimalizuje distribúcia prúdenia vzduchu a účinnosť výmeny tepla. Procesy-prerezávania zubov môžu zväčšiť efektívnu oblasť rozptylu tepla v obmedzenom priestore a často sa používajú pri výrobe chladičov pre napájacie zdroje s vysokou-výkonovou-hustotou. Poťahovanie a lisovanie tepelne vodivých materiálov rozhrania (TIM) sú tiež súčasťou procesu lisovania; rovnomernosť hrúbky a adhézia rozhrania sa musia kontrolovať, aby sa znížil kontaktný tepelný odpor.
Integrované formovanie zahŕňa montáž modulu a ochranu zalievania. Montáž modulu by mala zabezpečiť rovinnosť napájacích zariadení a chladičov a rovnomerný uťahovací moment, aby sa zabránilo nadmernému lokálnemu tepelnému odporu. Epoxidové živice alebo polyuretány spomaľujúce horenie- sú bežne používané zalievacie materiály, ktoré majú vynikajúcu elektrickú izoláciu, odolnosť proti vlhkosti a mechanické tlmiace vlastnosti. Proces zalievania vyžaduje vákuové odplynenie a gradientové vytvrdzovanie, aby sa predišlo dutinám a prasklinám. Pri vonkajších alebo priemyselných aplikáciách vyžadujúcich ochranu IP je potrebné do procesu formovania integrovať aj tesniace pásy, vodotesné a priedušné ventily a antikorózne nátery, ktoré odolajú vlhkosti, prachu a korózii soľným postrekom.
Kontrola kvality je integrovaná v celom procese formovania, vrátane kontroly vstupných surovín, monitorovania parametrov procesu (ako je tonáž lisovania, zvárací prúd, teplotný profil spájkovania pretavením a zalievacie vákuum) a testovanie rozmerov a výkonu hotového výrobku. Štatistická kontrola procesov (SPC) a analýza spôsobov a účinkov zlyhania (FMEA) môžu vopred identifikovať odchýlky procesu a potenciálne riziká, čím sa zabezpečí konzistentnosť a spoľahlivosť dávkových produktov.
Celkovo je lisovanie spínaných zdrojov komplexná technológia integrujúca vedu o materiáloch, obrábanie, tepelné riadenie a elektronickú výrobu. Iba dodržiavaním princípov presnosti, štandardizácie a opakovateľnosti v procese lisovania konštrukčných komponentov, dosiek plošných spojov, magnetických komponentov a systémov na odvádzanie tepla môžeme poskytnúť solídny fyzický základ pre vysoký výkon, dlhú životnosť a vysokú spoľahlivosť spínaných zdrojov napájania a podporiť ich široké uplatnenie v oblastiach, ako sú komunikácia, priemysel, nová energetika a špičková{1}}spotrebná elektronika.
